长输油气管道漏磁内检测技术

长输油气管道漏磁内检测技术

梅雄鹰

中国石化西南油气分公司油气销售中心四川德阳618000

摘要：近年来，长输油气管道漏磁内检测问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了管道检测技术的分类以及管道焊缝的识别，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就长输油气管道漏磁内检测技术应用问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：长输油气管道；漏磁；内检测；技术

1前言

作为一项实际要求较高的实践性工作，长输油气管道漏磁内检测的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对长输油气管道漏磁内检测技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2管道检测技术的分类

管道外检测技术是对管道进行挖坑检测，其目的是检测管体的腐蚀缺陷。常用的外管道检测技术有标准管/地电位检测、密间距电位检测以及直流电位梯度检测等。管道内检测技术主要用于管道内部的腐蚀检测和焊缝裂纹检测等。目前内检测技术有很多，其中包括漏磁检测、超声波检测、射线检测、涡流检测和红外热成像检测等技术。每种检测方法在内检测上都有自身的优点与不足，其中漏磁检测对检测的环境要求不高，是一种在线检测能力强并且自动化水平高的检测方法，同时也应用最广的一种磁粉检测方法，但是在检测的过程中必须要求管壁的磁性饱和，同时还要受到管壁厚度的影响。超声波检测对象也极其广泛，但是需要连续的耦合剂，主要应用在液体管道检测上，在燃气管道的检测上还有一定的难度。红外线热呈现检测虽然能够进行非接触的在线检测，但是环境温度、通风因素都能影响到图像的准确性，因此不适用于检测腐蚀的发展速度。

基于漏磁检测技术的燃气管道检测系统具有高准确性和高可靠性的特点，随着电子信息技术的发展与完善、检测器探头的小型化、处理器采样的高速化以及储存器容量的扩大化的应用，漏磁检测技术与GIS、GPS技术相互结合，实现了管道可视化、完整性管理等技术含量高的技术在内检测领域中的广泛应用，这些技术的应用，大幅度提高了漏磁检测器的分辨率和定位精度。

3管道焊缝的识别

3.1管道螺旋焊缝的识别

在进行管道螺旋焊缝的识别之前，要先找出管道螺旋焊缝的特征，进而通过采用相关的数据处理算法对管道螺旋焊缝进行识别。通过对管道漏磁内检测数据中的螺旋焊缝数据进行大量的分析之后，发现管道漏磁内检测曲线中的每一个螺旋焊缝都有一个特征点，类似于一个周期的正弦曲线，由于管道漏磁内检测器测量节的磁钢对管道的磁化方向不同，亦可能出现类似一个周期的余弦曲线。

在一个周期内，管道螺旋焊缝特征点有一个最大值和一个最小值，通过对不同检测文件中大量螺旋焊缝的特征点的数据分析，对于同一个检测数据文件，管道螺旋焊缝特征点的波峰值的纵坐标与波谷值的纵坐标之差、波峰值的横坐标与波谷值的横坐标之差分别在一个固定的范围内，即在一定的阈值范围内，因此，可以通过阈值分析法对管道漏磁内检测数据分析软件进行该算法的编程，从而达到自动识别管道螺旋焊缝的目的。

3.2管道环形焊缝的识别

管道环形焊缝又称管道环焊缝，通过对环形焊缝的数据分析之后，发现环形焊缝与螺旋焊缝的特征点类似，漏磁检测曲线中的每一个环形焊缝也都有一个与螺旋焊缝类似的特征点。

环形焊缝的特征点与螺旋焊缝的特征点有相同的变化趋势，因为两者均属于管道上增厚的地方，可以采用与识别螺旋焊缝类似的方法对环形焊缝进行自动识别。通过对环形焊缝特征点大量的分析发现，环形焊缝特征点波峰的绝对值与波谷的绝对值均大于螺旋焊缝波峰的绝对值和波谷的绝对值，因此不能与识别螺旋焊缝一样采用相同的阈值；其次，螺旋焊缝与环形焊缝对其他检测信息有不同的参考作用，同时为了与螺旋焊缝进行区分且更直观地识别出环形焊缝，选用另一种阈值法对环形焊缝进行识别，一条环形焊缝上所有特征点波峰值的累加和大于一个设定好的阈值，就可以识别出环形焊缝，通过软件编程，可以很好的实现。

3.3管道焊缝缺陷的识别

通过管道漏磁内检测数据分析软件放大螺旋焊缝或者环形焊缝会发现，若有焊缝缺陷，焊缝缺陷的特征点与焊缝的特征点的相位正好相反，说明焊缝的这个部位是金属减薄处，即为缺陷。通过用与识别螺旋焊缝类似的算法进行编程，可以实现对焊缝缺陷的识别。

4长输油气管道漏磁内检测技术应用探讨

4.1漏磁检测的工作原理

漏磁检测是以测量被磁化的铁磁材料工件表面的磁场强度为依据，判断工件是否有缺陷，并判断出工件缺陷的大小。若被检测的工件表面是光滑无缺陷并且内部是没有杂质的，那么磁通则全部通过被检测的工件。若被检测的工件是有缺陷的，那么在缺陷处以及缺陷处的周边的磁阻就会增大，导致磁场发生变形，磁通分布情况基本为：多数磁通在工件内部绕开缺陷；少数磁通穿过缺陷；也会有一部分磁通离开工件内部的上下表面通过空气绕开内部缺陷，这种现象也叫做磁通。漏磁通量可通过霍尔元件测量得到，所得信号强弱程度取决于管道内的情况。

4.2装置构成

漏磁检测装置是采用霍尔效应传感器检测磁场。这种装置的优点是：自带电源，可以随介子运行，并自动将数据储存在硬盘中。在检验之后，评价软件还能评测出缺陷的位置以及缺陷的尺寸大小。为燃气管道的安全评价、寿命预测和管道维护提供了有利的技术支持。装置分为测量节和计算机接及电池节，每节之间采用软管连接，这样结构设计保证了该装置能顺利通过弯头。

4.3技术指标

轴向的采样距离为2mm，当采样时间一定时，采样的距离是和随着检测速度的变化而变化的；周向传感器的间距为8～17mm；当采用导电线圈时最小检测速度为0.5m/s，而采用霍尔元件时则对速度没有要求；最大检测速度为4～5m/s；宽度检测精度为10～17周向/mm；腐蚀检测的精度是和腐蚀程度相关的，一般腐蚀的深度检测精度为±0.13，长度检测精度为±20mm；坑状腐蚀的深度检测精度为±0.1δ，长度检测精度为±10mm；定位精度为：轴向±0.1mm，周向±5°；检测可信度为80%。

4.4检测风险分析及对策

磁漏检测是能够在线检测的快速检测方法之一，但是应用这种检测方法在检测燃气管道的时候也有些弊端，比如在检测时存在卡球、磨损的现象。决策实施在线检测，需要平衡出短期燃气管道安全和长时间燃气管道的辩证关系。从长远的角度分析，实施在线检测能够很大程度上降低运行管理的风险。实施在线检测时应该选择好合理的检测时间，可用燃气的夏季供气的低峰时期，这样可以减少检测带来的风险；在线检测时应该选择合理的检测区段，收集相关数据和积累相关经验，这样能使在线检测得到更好的推广；在检测之前也要做好相应的应急预案，确保没有事故发生。

5结束语

综上所述，加强对长输油气管道漏磁内检测的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的长输油气管道漏磁内检测过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

[1]宋生奎，宫敬，才建，等．油气管道内检测技术研究进展[J]．石油工程建设.2016（10）：60-62.

[2]范向红，王少华，那晶．我国管道漏磁检测技术及其成就[J]．石油科技论坛.2017（01）：115-116.

[3]杨理践，王玉梅，冯海英．智能化漏磁检测装置的研究[J]．无损检测.2016（09）：88-89.